ما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد
الطباعة ثلاثية الأبعاد هي إحدى طرق
التصنيع الحديثة (التصنيع بالإضافة) حيث يمكن تصنيع منتج ثلاثي اﻷبعاد مجسم وملموس
من خلال تصميمه على الحاسوب ومن ثم طباعته (تصنيعه) بالطابعة ثلاثية اﻷبعاد. تتم
عملية الطباعة عن طريق رص طبقات الخامة فوق بعضها البعض حتى يكتمل شكل الجسم
المطلوب.يمكن للطابعة ثلاثية اﻷبعاد طباعة (تصنيع) منتج معقد جداً وبخامات مختلفة
وتستخدم في مجالات عديدة منها الطيران والفضاء والهندسة والطب والبناء والتعليم
والترفيه مثل طباعة الطعام والإكسسوارات
أنواع
الطابعات ثلاثية الأبعاد
طابعات الثيرموبلاستيك أو الطباعة عبر الإنصهار
وهذا النوع هو الأكثر إستخداما في العديد من المجالات في الحياة العمليه
فكرة
عملها
تستخدم
في هذه التقنية مواد بلاستيكية مصنعة من لب الذرة يتم معالجتها كيميائيا. تأتي على
شكل خيوط رفيعة سماكتها إما 1.75 ملم أو 3 ملم وذلك حسب سمك رأس الإنصهار ، فعند
درجة حرارة معينة تذوب المادة البلاستيك وتقوم الآلة برسم الطبقة الأولى على
محورين أفقيين ثم الطبقة التي فوقها على المحور العمودي وهكذا حتى يكتمل تصنيع
النموذج أو المجسم المراد عمله من الأسفل إلى الأعلى (فكرة الطابعة شبيهة جداً
بمسدس الغراء أو مسدس الصمغ) على غرار أن الطابعة تتحرك آلياً على المحاور الثلاثة
من خلال وحدة تحكم مركزية موصولة بجهاز الكمبيوتر
الطابعات
الضوئية
فكرة
عملها
فكرة
هذه الطابعات قائمة على طباعة الأجسام والنماذج بإستخدام مادة الريزين أو البوليمر
الحساس للضوء ، وتختلف هذه التكنولوجيا عن سابقتها حيث تعتمد في عملها على
البروجكتور من خلال إسقاط صورة ضوئية بلون واحد مسلطة على سطح الطباعة مغموراً
بمادة الريزن أو البولايمر وعادة لا يتحرك سطح الطباعة إلا على المحور العمودي فقط
، عند سقوط الضوء على البوليمر يتبلور السائل فور تعرضه للضوء مباشرة لمدة زمنية
معينة لتكوين طبقة واحدة كاملة . ثم تأتي الطبقة الثانية فوقها ثم الثالثة وهكذا
حتى يتم بناء الجسم بشكله النهائي
طابعات الليزر ثلاثية الأبعاد
فكرة
عملها
فكرة هذه الطابعات هي مشابهة تماماً للطباعة الضوئية بواسطة البروجكتورغيرأن المصدر الضوئي المسلط هو الليزر ، حيث يسقط الليزر على مرآتين صغيرتين يتحركان على المحورين الأفقيين ليعكسا إتجاه خط الليزر ، ويسقط خط الليزر المعكوس على سطح مليء بمادة الريزن أو البوليمر حيث يتبلور السائل فور تعرضه للضوء ليقوم ببناء الطبقة الأولى ثم الثانية فوقها وهكذا حتى يتم بناء الجسم بشكل كامل
مجالات استخدام
الطابعات ثلاثية الابعاد
في المجال الطبي
توصل العلم الحديث
الى امكانية تطوير أطراف بديلة للإنسان اللذي مثل اليدين والرجلين عن طريق صناعة
هذه الاطراف بإستخدام تقنية الطابعات ثلاثية الأبعاد مع بعض التدخلات من الجانب
الطبي .بحيث يتم تأهيل هذه الأعضاء الى أن تصبح لها القدرة كما كانت عليه في الوضع
الطبيعي
تسمى هذه العمليه ب
Rehabilitation operation
إعادة بناء وتأهيل أرجل صناعيه باستخدام أجزاء مطبوعة بطابعة ثلاثية الأبعاد
في مجال التكنولوجيا والعلم الحديث
هناك العديد من الإستخدامات للطابعات في التكنولوجيا والعلم الحديث فعند البدء بتصميم أي مشروع خاص فيلزمنا أحد أجزاءه المعقدة لكي نستكمله بحيث يصعب علينا إستخراجه بإستخدام الأدوات التقليدية لكننا نستطيع عمله بإستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد وبكل سهولة وفي وقت محدود وتكلفة أقل.
طائرة التحكم عن بعد المستخدمه في
التصوير . تم تصنيع أجزائها باستخدام طابعات ثلاثية الابعاد
صناعة المجوهرات والزخارف المنزلية
لربات البيوت ولؤلئك الذين يحلمون بجعل الجمال جزء من حياتهم اليومية وصناعة ذلك الجمال بأياديهم وعقولهم ،فالتصاميم متواجدة والأفكار متواجدة أيضا فقط مكينة أو طابعة ثلاثية الأبعاد تمكن هؤلاء بعمل مايريدون في بيوتهم ومتى يريدون من أدوات الزينة وغيرها من الأغراض المنزلية.
خطوات
الطباعة ثلاثية اﻷبعاد التي تعمل بالبناء بالترسيب المنصهر - طابعات الثرمو بلاستيك
تصميم المنتجأولاً:
يتم تصميم المنتج باستخدام احد
البرامج الهندسية المخصصة في رسم الاجسام
ثلاثية الأبعاد وهذه البرامج كثيرة ومتنوعة
مثلا
Blender
Free CAD
SOLIDWORKS
OpenSCAD
بعد الانتهاء من التصميم يتم حفظ الملف بصيغة اس تي ال وهي الصيغة المدعومة في الطابعات ثلاثية الابعاد
تحويل التصميم إلى كود تفهمه الطابعة - جي كودثانيا :
الطابعة ثلاثية اﻷبعاد عبارة عن آلة ميكانيكية (هيكل ومحركات ) متصلة بجزء إلكتروني (وهو المتحكم في حركة الآلة بالكامل) والتي لا تفهم معنى هذة التصاميم وهنا يأتي دور البرامج الوسيطة التي تحول التصميم إلى كود يفهمه المتحكم (الجزء الإلكتروني) وهو جي كود
تجهيز الطابعة وتحميل الجي كود إليها ثالثا:
يتم توصيل الطابعة بالحاسوب ونقل ملف الجي كود عن طريق برنامج برونترفيس وهو المسؤول عن التحكم في الطابعة أثناء التشغيل
يتم تسخين الطابعة ﻹدخال المادة
الخام
ثم
يتم ضبط نقطة البداية وتثبيت سطح الطباعة جيدا ويتم تحميل الجي كود في برنامج
برونترفيس و ورفعه إلى بطاقة الذاكرة
رابعا : عملية الطباعة الذاتية
تقوم الطابعة أولاً برسم وتحديد
اﻹطار الذي ستعمل فيه ثم تقوم برسم وتكوين الطبقة اﻷولى ثم تملئ الطبقات التالية
حتى تصل إلى الطبقة اﻷخيرة
خامسا: تشطيب الطباعة
غالبا مايكون هناك أخطاء بسيطة مثل
عدم إلتصاق طبقتين أو تكون بعض الزوائد ويتم التغلب عليها باستخدام أداة قاطعة ,
يتم لصق اﻷجزاء المركبة في بعض اﻷحيان بالغراء.
في النهاية يمكن تلوين المنتج بألوان
مختلفة من المادة الخام حسب الطلب
